摘要 “秋風(fēng)起，蟹腳癢；菊花開，聞蟹來……”在我國(guó)，吃蟹的文化由來已久，螃蟹不僅有營(yíng)養(yǎng)豐富，滿足味蕾的優(yōu)點(diǎn)，在餐桌之外更有一片廣闊世界。我們就一起來看看螃蟹在科技界是不是也橫著走！ 螃蟹是一種古老而神奇的動(dòng)物 螃蟹是一種十分古老的生物，他們種類繁多，大小不一，而最早的螃蟹化石可以追溯到侏羅紀(jì)時(shí)期。 螃蟹屬于十足目甲殼動(dòng)物，那厚厚的外骨骼，主要由高度礦化的幾丁質(zhì)組成，起到支撐和保護(hù)的作用。同屬于十足目的還有我們熟悉的蝦，而不同于蝦的是，螃蟹的尾部卷曲于胸部之下。它的第一對(duì)胸足特化為螯足，也就是那對(duì)大鉗子，表面包裹著堅(jiān)硬的殼，用來捕食、防御和攻擊，更更重要的是可以吸引女朋友！剩下的四對(duì)附屬肢是螃蟹的步行足，也就是它們“橫行江湖”的“腳”，有一些種類的螃蟹，比如梭子蟹類，附屬肢指節(jié)扁平如槳，可以幫助它們游泳。 螃蟹具有豐富的水陸兩棲經(jīng)驗(yàn) 螃蟹不僅是一種古老的生物，分布也十分廣泛，它存在于世界上所有的海洋中，還有很多生活在淡水和陸地上。就這樣，既能深潛海底，還能橫行陸地的螃蟹不僅引起了吃貨們的注意，自然也引起了科學(xué)家們的關(guān)注。 在生物不斷進(jìn)化的過程中，多足動(dòng)物能在不規(guī)則的復(fù)雜地形上行進(jìn)，是它們?cè)谧匀唤绲臍埧岣?jìng)爭(zhēng)中存活下來的優(yōu)勢(shì)之一。同樣，面對(duì)越來越復(fù)雜的探索環(huán)境，如巖洞、海底、極地、地外星球，或者是石塊瓦礫遍布、救援人員難以到達(dá)的災(zāi)后現(xiàn)場(chǎng)，科學(xué)家思考，如何在或崎嶇、或松軟、或濕滑的地形上，越過重重障礙完成任務(wù)，或在層層關(guān)卡中發(fā)現(xiàn)“寶藏”？于是他們模仿多足動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)機(jī)理，研制出多足仿生步行機(jī)器人，結(jié)果顯示，這樣的機(jī)器人能更穩(wěn)定和高效地在復(fù)雜地形上行走和工作，而水陸兩棲、經(jīng)驗(yàn)豐富的螃蟹自然是被模仿和研究的重點(diǎn)對(duì)象啦！ 國(guó)內(nèi)外已有多款螃蟹機(jī)器人研發(fā)成功，其中，韓國(guó)海洋科學(xué)技術(shù)院和其國(guó)內(nèi)的5所大學(xué)聯(lián)合研發(fā)了一“只”長(zhǎng)2.45米、寬2.42米、高2米、重達(dá)600公斤的螃蟹機(jī)器人——Crabster，引起廣泛關(guān)注。 作為一款仿生機(jī)器人，Crabster可以像螃蟹一樣在水下游泳。 也可以在陸地和水下爬行，還能夾斷或移開阻礙它去路的障礙物。 和很多以魚為靈感的水下機(jī)器人相比，螃蟹機(jī)器人的設(shè)計(jì)不僅能避免因螺旋槳制動(dòng)激起海底碎片，造成海底勘測(cè)失真，還能依靠相對(duì)靈活的步行足到達(dá)其他機(jī)器人難以觸及的偏僻地帶。同時(shí)，它還配備了高分辨率掃描聲納、聲學(xué)多普勒電流分析儀和聲學(xué)、光學(xué)相機(jī)，可以幫助人類完成高難度的潛水、勘探等水下作業(yè)。據(jù)說，不久的將來還能帶人類海底漫游和探險(xiǎn)。 仿生學(xué)的研究不只“螃蟹” 當(dāng)然，仿生機(jī)器人也不只有螃蟹，還有可以在陸地上奔跑的獵豹機(jī)器人，在叢林穿梭攀爬的蛇形機(jī)器人，在天空滑翔的狐蝠機(jī)器人，以及可以偵查隱蔽的蜜蜂機(jī)器人等等。 而仿生學(xué)的應(yīng)用也不只有機(jī)器人領(lǐng)域。人類自古便開始了模仿生物結(jié)構(gòu)和功能，發(fā)明新技術(shù)的探索。比如，對(duì)鳥類的研究，我國(guó)先民在兩千多年前，就發(fā)明了風(fēng)箏；東周時(shí)，研制了能飛的木鳥；西漢時(shí)，用鳥的羽毛做出翅膀，模擬鳥的飛行。達(dá)·芬奇用了二十多年時(shí)間研究鳥的飛行原理，并完成《論鳥的飛行》手稿。美國(guó)的萊特兄弟仔細(xì)觀察和分析鴿子的飛行，于1903年成功進(jìn)行了第一架載人飛機(jī)的飛行試驗(yàn)。 隨著科技的不斷發(fā)展，人類還模擬蝙蝠發(fā)出和接收超聲波發(fā)現(xiàn)物體的原理，發(fā)明了雷達(dá)，廣泛應(yīng)用于軍事和航空；模擬蒼蠅觸角上嗅覺感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)制成一種小型氣體分析儀，應(yīng)用在潛水艇、太空艙、礦井等的氣體監(jiān)測(cè)；模擬蒼蠅的楫翅，又被稱為平衡棒，制成了振動(dòng)陀螺儀，應(yīng)用在航天和自動(dòng)駕駛；還模擬蛙眼的視覺原理，制成電子蛙眼應(yīng)用在飛機(jī)、交通要道和相機(jī)……仿生學(xué)發(fā)展至今，可謂無處不在，對(duì)人類社會(huì)影響深遠(yuǎn)，就連未來人工智能的發(fā)展和研究也將仿生學(xué)列入其中。
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